壁画的修护
1937年十二个卷轴运到博物馆后，博物馆立即对卷轴进一步加工改造，把卷轴固定在高压合成木板（Masonite）上，然后把高压合成木板用螺钉安装在固定于展厅墙壁的两个大木框上，复原成两幅壁画的形式。安装工作于同年11月中旬以前完成。
博物馆对这次加工没有做记录，因此详情不得而知。但根据壁画安装后的状况，可以看出当时借鉴了哈佛大学福格博物馆（Fogg Art Museum）化学技师乔治·史道特（George L.Stout）使用的一种新技法，其特点是用高压合成木板取代壁画背后的泥层，从而解决了西方博物馆装裱中国壁画过程中遇到的因壁画泥层受潮而引起的画面剥落问题。古莱里曾于1932年5月中旬在波士顿会见史道特，磋商馆藏兴化寺《弥勒说法图》复原上壁事宜。翌年夏季史道特专程到多伦多修复壁画。他先加固画面，再加固画背面，最后总装上壁。加固画面时先修补清理画面，在其上涂刷透明胶液（vinyl-acetate solution）使其渗入画面，干后形成画面保护层。加固画背面时先铲除画块背面的泥层，深入到除去画层下面的白浆层为止。其次在画层下面重上一层加入了透明胶液的白浆层，然后再重上一道加入了透明胶液的泥层。加入透明胶是为了加固白浆层和泥层；而重上白浆层和泥层是为了不改变画层底部的原有色调并撑托画层。泥层背后再上透明胶。另置麻布，在两面刷上兽皮胶，干后刷上甲醛使兽皮胶变硬，在两面刷上透明胶，干后在一面抹上薄泥层一道，在泥层上刷上透明胶，然后把麻布带泥层的这一面压合在壁画泥层背后的透明胶层上。在麻布背后透明胶层上抹上薄泥一层，再上透明胶层。另备与壁画片面积一致的高压合成木板，在一面上透明胶层，然后压合在壁画片背后麻布的透明胶层上。总装时在展厅墙壁钉立木架，在壁画片不重要的部位钻小孔，然后用铜螺丝钉依次固定在木架上。最后修补壁画接缝处及螺丝钉眼。[27]史道特在博物馆员工的协助下用了3个月左右的时间，于1933年秋完成了《弥勒说法图》的修复工作。[28]
1937年道教壁画修复时，修护部门的负责人威廉·陶德（William Todd）想必参照了他从史道特学到的上述修复方法。每个卷轴被切成三段，十二个卷轴共三十六段，用透明胶加固背后，将其压贴在三十六块长约6英尺，高约4英尺（约1.83米×1.22米）的长方形高压合成木板上，组合上壁。两幅道教壁画被分别安装在《弥勒说法图》两边东、西墙壁的两个硬红木（mahogany）框上。[29]
20世纪80年代初因维修展厅，安装在展厅东、西两壁两个大木框上的道教壁画需要拆卸下来。博物馆决定利用这个机会对壁画进行一次全面清污修护。博物馆修护部为此成立了特别小组，由画家兼艺术品修护专家伊丽莎白·菲莉摩尔（Elizabeth Phillimore）负责。全部过程可分为拆卸、恢复原貌、修补加固和补绘等阶段。
1980年1月，整个修护部投入拆卸西墙十八个壁画块的各项工作。首先记录壁画拆卸前的状况。用一个有半米方格的塑料绳网，悬罩整个西墙壁画，利用绳网的方格把全幅壁画的画面分成一个个方格，依次给每个方格内的画面编号、拍照，然后复印照片，在复印件上用特定的颜色标明螺丝钉眼的位置、补绘的部位、颜色剥落处和画面底下松脱空虚的地方。做好详细的记录后再拆卸壁画块。拆卸时取出螺丝钉，用面粉浆糊（wheat starch paste）把纸贴在壁画表面以防止画面受损，然后把画块倾靠在装有软垫的木架上，用叉式起重机从墙上卸下，再用螺丝钉固定在为存放单块壁画而特制的木箱内。
1981年初，负责人菲莉摩尔根据一块壁画的分析，对两整幅壁画修护所需的时间和材料做了评估，认为有必要聘用几个专业技术人员。6月博物馆得到加拿大麦当纳·史徒华基金会（The Macdonald Stewart Foundation）的专款资助，用以聘请所需人员。博物馆发出招聘广告，从许多申请人中聘请了两个修护专业人员和两个技术人员。此外，一些修护专业和博物馆专业的大学实习生及两个志愿人员也参加了修护工作。[30]
修护已卸下的壁画时，工作人员从西壁左端（即壁画的最后部分）的画块入手，依次进行，以便对比协调相邻画块之间的颜色和图像，使整幅画面色调和谐、图像连贯。
恢复原貌阶段，工作人员用蒸馏水软化并揭去贴在画面的纸，除去残留在纸下的浆糊，用乙醇和水软化并用刮刀铲除在日本揭裱时马虎填补的泥，用小棉花签蘸异丙醇（isopropanol）等混合溶剂清除剥落处所有残余的现代补绘和已变色的虫胶。这些化学药剂直接在画面上的使用据说并没有影响壁画原色。[31]
清除了30年代的修补后，在恢复壁画现存原貌的基础上修复壁画。因清除而暴露的画面残缺处需要用泥补平，填补所用的泥子是用与壁画泥层同样颜色的黏土加上兔皮胶混合而制。除了平整壁画表面外，部分画面底下需要加固。部分画面与其底下的纸托、棉布或高压合成木板之间产生松脱。松脱的地方往往互相连接，形成大面积的网状组织。工作人员用指甲轻叩画面，根据空洞的声音找出隐藏的空虚之处后，在表面涂抹水和酒精混合液以将其软化，并用针筒把混合液注入空臌处，再注射丙烯酸乳剂（Rhoplex AC234），在其上画面处使用带控温器的小电熨斗加热，随后放一张聚酯软片，上覆小铅袋加压，直到变干为止，这时画面下各层重新黏合。[32]
画块经过修整后，在画面上再刷两道清漆以加固画面颜色，防止空气污染；此外，因画面在清污后显得有些发暗，上清漆可以恢复画面颜色在视觉上原有的鲜明感。在进行这道工序前，工作人员最关心的是如何防止在上清漆时因清漆积起而产生壁画本来没有的画面反光，以及如何使每幅壁画的十八个画块在分块上清漆的条件下仍能保持均匀一致的表面效果。为此，决定由一个人统一给所有画块涂刷清漆。应聘的修护专业人员艾利克·格登（Eric Gordon）建议采用他在意大利修复壁画时曾用过的方法：用多层无棉绒（lint-free）的布包一大块棉花，蘸起盘中挥发性缓慢的合成清漆（synthetic varnish），轻快地敷擦在画面上。结果证明此法不但成功地避免了反光，而且使清漆渗入画层后才渐渐干固。[33]
最后的工作是补绘。修护人员选用了干粉状颜料，调合在一种不会发黄的丙烯酸清漆（acrylic varnish）里使用。博物馆远东部专家与修护人员共同讨论了补绘何处、补绘到何种程度等问题。修护人员提出，参考田中提供的未揭裱前的壁画照片，补绘损坏严重的画块切割处。专家们完全支持这个主张。大家的共识是，补绘的目的是防止大网状的画面破坏处过于引人注目，妨碍观赏壁画的原貌。补绘中避免了任何创新。由每个条幅改成的上、中、下三个画块处理完毕后，作为一组，重新固定在木框上原来的位置。最后一道工序是，全部画块上壁后，在画块之间的接缝和螺丝钉眼处补泥补绘。
这次修护做了详细的记录，如每块壁画的画面都用紫外光、彩色和黑白照片拍照。三个照像机随时待用，拍摄每块壁画清污前后、上清漆后和补绘后的状况。许多壁画细部，甚至画面上的压痕和其他不寻常之处，都一一拍照存档。这些资料对壁画的研究和保护具有重要的参考价值。
这次修护历时两年，工作量和难度都超过了最初的预测。负责人菲莉摩尔对修护的结果做了如下评论：